超声振动钻削系统中声振系统的试验研究

超声振动钻削中声振系统的共振是实现超声振动钻削的关键技术问题.为此参照等效质量原理对声振系统进行了激振试验,并对试验条件和试验方法进行了介绍.通过对变幅杆的修正,达到实现声振系统共振的目的.经过多次试验分析,证明该方法简单可行.     

基于有限元的超声振动内圆磨削系统的主轴设计与研究

基于有限元分析方法，对由振子（超声换能器、变幅杆和工具）和主轴套筒构成的超声振动内圆磨头的主轴部件进行了结构分析研究，揭示了套筒结构和振子结构对主轴振动模态的影响，特别是对振子输出振动和套简振动的影响规律。基于上述分析提出了主轴的优化结构。     

模态选择方法及其在复杂结构振动分析中的应用

为避免复杂结构动态分析中自由度数目多、求解困难的问题,运用模态分析方法求得结构的特征频率和振型,以结构各阶模态的DC增益作为模态价值的判定准则,对结构模态进行截断,实现模型降阶。利用缩减后的模态信息,建立起保持原系统主要特性的低阶状态空间模型。以某一型号塔吊为例,验证了以DC增益作为模态截断判据的有效性,为复杂结构的动态特性分析提供了一种可行的方法。     

小波包改进算法在车削振动信号分析中的应用

对切削振动信号的分析是研究切削优化方案的重要手段.文中提出了一种小波包改进算术的应用方法,不但可在提取切削振动信号时明显减少强大干扰信号的影响,而且也避免了Mallat算法所带来的信号混叠,具有很强的实用价值.     

基于超磁致伸缩致动器的振动切削研究

振动切削作为一种新型的切削方法,改变了切削机理,减小了切削力、切削热,提高了加工表面质量和加工效率.超磁致伸缩致动器的二维微进给刀架具有体积小、驱动力大、输出位移精确、频率响应快等优点,在振动切削上的应用前景广阔.文中对振动切削进行了力学分析,介绍了超磁致伸缩刀架的结构和控制方式,并实验验证了低频振动切削相对于普通切削的优势,初步探讨了超磁致伸缩致动器在振动切削中的应用.     

ANSYS在模态分析中的应用

共振是机械结构不可避免的问题之一,利用大型有限元分析软件ANSYS对设计的结构进行模态分析,将有效预估结构的振动特性.以主轴箱为例,运用该软件建立了主轴箱的三维有限元模型,在0～200 Hz频率范围内,分析了该主轴箱的前十阶振型,结果表明:该主轴箱的主振频率处于62 Hz,为主轴箱的整体设计及其制造提供了科学的依据.     

超声振动铣削陶瓷基复合材料切削力模拟研究

针对陶瓷基复合材料在加工过程中易出现毛刺、分层、崩边等加工问题,提出超声振动切削方法加工陶瓷基复合材料并进行了铣削过程的有限元模拟分析。给出了主轴转速、进给速度对铣削过程中各向切削力的影响,对比分析了超声振动铣削加工与普通铣削加工的切削力波形曲线。结果表明,两种加工方法各向切削力均随主轴转速的增大而减小,进给速度的增大而增大,但当主轴转速达到4000r/min时,超声作用消失,超声振动切削力与普通铣削切削力相当;同时,超声振动铣削加工条件下各向切削力峰值都明显低于普通铣削切削力,平均切削力更是有大幅度降低,超声振动切削方法更适合加工陶瓷基复合材料。     

超声振动在精密切削中的应用

壁厚只有 1～ 2mm的薄壁零件的加工是机械加工中的一道难题 ,为了减少薄壁零件加工中的变形问题 ,尝试引入超声振动切削新工艺 ,对传统的谐振系统设计方法进行改进 ,并阐述了声振系统安装和调试的要点 ,给出了超声切削和普通切削的大量对比数据 ,证明了超声振动切削确实明显提高了薄壁零件的加工精度。     

高频超声椭圆振动精密切削

研制了一种新型的工作频率为147.5kHz的超声椭圆振动换能器,进行了高频椭圆车削硬铝(LY12)的试验。试验结果表明,在精密切削中,同普通切削相比较,高频椭圆超声振动切削对表面粗糙度具有负面影响,但具有降低切削力和提高加工精度的特点,而同低频(20.5kHz)椭圆振动切削相比较,在相同条件下,可采用较高的切削速度,从而提高了工作效率。     

超声振动车削TC4钛合金的切削性能研究

为了探究超声振动车削过程中切削力和切削温度的变化规律,使用Third Wave Advant Edge切削仿真软件,基于POWER-LOW本构模型和ALE网格划分方法建立TC4钛合金车削加工的有限元模型,获得传统车削与超声振动车削的切削力和最高切削温度变化情况。结合超声振动车削中刀具切削速度和位移变化规律,对传统车削与超声振动车削的切削力和最高切削温度变化规律展开对比分析;探究超声振动车削中的工件进给速度、刀具振频和振幅对切削力的影响规律,实现各加工参数的最优组合,为实际加工提供参考。     

振动切削中刀尖圆弧半径对难切削材料加工的影响

通过对振动切削和传统切削的再生颤振发生机理的仿真计算,提出了在振动切削中采用较大刀尖圆弧半径刀具的加工方法解决难切削材料加工中的再生颤振及刀具强度问题。实验证明了这一新加工方法的有效性,并取得了精度高、稳定性好的加工效果。     

周向振动钻削切削力分析

在对振动钻削的工作原理和特点进行综述的基础上,以普通麻花钻为例,利用切削单元的概念,通过对周向振动钻削的切削力的产生和主要影响因素的分析,证明了周向振动钻削更适合用于难加．材料的微小孔加工。     

振动夹具结构的振动力学特性分析

根据结构的动力学原理和振动理论,对一种振动夹具进行动态特性分析。分析其固有频率,并使其固有频率远离激励信号的频率。利用三维立体建模软件对夹具进行三维建模,并运用有限元分析软件对其进行动力学特性分析。通过分析结果表明这种振动夹具的第一阶固有频率低于激励信号的频率。对振动夹具的结构进行优化设计,提高其第一阶固有频率,最终得到一种固有频率远离激励信号频率的振动夹具结构。     

深孔超声轴向振动钻削装置的设计与研究

根据振动切削机理对超声振动钻削和普通钻削进行了分析比较,设计出一种在摇臂钻床上加工小直径深孔的超声轴向振动钻削装置。并分析了超声振动钻削装置设计中的一些关键技术问题,为在摇臂钻床上加工小直径深孔提供了一种新的工艺途径。     

超声波切割机床的数控系统

介绍了超声波切割机床的数控系统，系统采用开放式ＰＣ平台结构。硬件除计算机主板外，仅用一块四轴控制卡即实现了全部控制功能。软件在ＷＩＮＤＯＷＳ环境下用ＶＣ语言编程，利用高精度多媒体定量器完成实时控制，各功能模块用动态链接库（ＤＬＬ）连接库系统功能易于修改和扩充。     

超声振动精密切削振幅对工件尺寸误差的影响

精密超声振动切削是将一定振幅的高频振动添加到刀具的运动过程中的一种加工方式,具有切削力小,加工精度高,加工表面质量好等特点。采用动力学分析方法利用二自由度的振动切削工件-刀具系统模型,并借鉴普通切削中对切削力的分析方法,首次从理论上实现了对振动切削中刀具振幅对工件变形影响的研究,并采用数值模拟的方法给出它的变化规律:在精密振动切削使用的振幅范围内,刀具振幅的变大会使工件的净位移减小、进而使工件的尺寸误差减小。同时,给出了不同刀具前角、切削速度和切削深度条件下,工件尺寸误差随振幅变化的规律。